地钱中m6A调控基因的全基因组图谱:保守性、多样化与表达动态

由 root 提交于 周四, 10/08/2026 - 22:47
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背景 N6-甲基腺苷(m6A)调控开花植物中的RNA命运,但在地钱类植物中,m6A相关基因的组成及其表达模式仍未得到充分解析。本研究在涵盖多个植物谱系的比较框架下,对地钱(*Marchantia polymorpha*)中的这些基因家族进行了鉴定与表征。结果 基于序列相似性和保守结构域标准,对119个植物基因组开展比较分析,鉴定出* M. polymorpha*中18个候选m6A相关基因座,包括7个写入酶相关基因、5个AlkB同源基因以及6个YTH或CPSF30相关基因。在所调查的基因组中,典型写入酶组分通常具有较低的拷贝数,而AlkB同源基因家族和读取蛋白相关基因家族则表现出更大的拷贝数变异。系统发育和结构域分析支持对* M. polymorpha*候选基因的家族归类。18个候选基因座中有8个与方叶地钱(*Marchantia quadrata*)表现出可检测的共线性。候选启动子分析鉴定出被注释为激素响应、光响应和胁迫响应的基序,其中激素响应基序占预测位点的最大比例。公共转录组分析显示,候选基因在不同发育阶段和组织中的表达存在差异。定量逆转录PCR结果表明,6个YTH或CPSF30相关基因在叶状体中的转录本丰度均高于繁殖芽或芽杯中的水平。低温、高温、渗透胁迫、盐胁迫和黑暗处理均诱导了具有基因特异性的表达响应。黑暗处理提高了多个候选基因的转录本丰度,包括MpMTA、MpALKBH1A和MpECT2。预测的蛋白质互作网络提示,部分候选蛋白可能与RNA加工蛋白存在关联。结论这些研究结果界定了多型地钱(M. polymorpha)中一组候选的 m6A 相关基因,并鉴定出对组织和胁迫响应的基因,为在该地钱中针对性开展 RNA 甲基化功能研究提供了基础。

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Eun Yu

Kim

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https://doi.org/10.64898/2026.09.29.755302

Joong-Tak Yoon

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eunyu.kim{at}dukekunshan.edu.cn

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背景

N⁶-甲基腺苷(m⁶A)调控开花植物中的 RNA 命运,但地钱类植物中 m⁶A 相关基因的组成及其表达模式仍未得到充分阐明。本研究在涵盖多个植物谱系的比较框架下,对地钱(Marchantia polymorpha)中的这些基因家族进行了表征。

结果

通过序列相似性和保守结构域标准对 119 个植物基因组开展比较分析,鉴定出地钱中 18 个候选 m⁶A 相关基因座,包括 7 个与甲基转移酶复合体(writer)相关的基因、5 个 AlkB 同源基因以及 6 个 YTH 或 CPSF30 相关基因。在所调查的基因组中,典型的甲基转移酶复合体组分通常具有较低的拷贝数,而 AlkB 同源基因家族和阅读器相关家族则表现出更大的拷贝数变异。系统发育分析和结构域分析支持对地钱候选基因的家族归类。18 个候选基因座中有 8 个显示出与粗裂地钱(Marchantia quadrata)可检测的共线性。推定启动子分析鉴定出被注释为激素响应、光响应和胁迫响应的基序,其中激素响应基序占预测位点的最大比例。公共转录组分析显示,候选基因在不同发育阶段和组织中的表达存在差异。定量逆转录 PCR 结果表明,全部 6 个 YTH 或 CPSF30 相关基因在叶状体中的转录本丰度均高于芽体或芽杯中的水平。低温、高温、渗透、盐和黑暗处理均诱导了基因特异性的表达响应。黑暗处理提高了多个候选基因的转录本丰度,包括 MpMTA、MpALKBH1A 和 MpECT2。预测的蛋白质互作网络提示,部分候选蛋白可能与 RNA 加工蛋白存在联系。

结论

本研究界定了地钱中的候选 m⁶A 相关基因组成,并鉴定出一批具有组织响应性和胁迫响应性的基因,为针对该地钱物种 RNA 甲基化开展功能研究提供了目标。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

基金信息声明

苏州市科学技术局,ZSL2024334

昆山杜克大学启动基金,00AKUG0122

版权

本预印本的版权持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。

该预印本依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。

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2026.09.29.755302;

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关键词:m6A RNA甲基化 · 地钱 · 基因组比较分析 · 基因家族鉴定 · 胁迫响应 · 转录表达谱

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.29.755302v1?rss=1